EPSILON : Journal of Electrical Engineering and Information Technology

Vol. 16. No. 1, April 2018, ISSN : 1693 – 4989

1

Rancang Bangun Sistem Monitoring Penggunaan Gas Nitrogen

(N2) Berbasis PLC Di PT Sanbe Farma Unit II

Deyu Prakorso, Udin Komarudin, Dede Irawan Saputra

Program Studi Teknik Elektro

Universitas Jenderal Achmad Yani (UNJANI)

Jalan Terusan Jend. Sudirman PO.BOX 148 Cimahi 40531

e-mail : deeprakorso18@gmail.com

Abstract

The use of nitrogen gas (N2) in the industry is a very important thing as one of the needs of the production

process of medicines. Nitrogen gas should always be available whenever it is needed for every production

process and research process in the laboratory. Necessary to have a system that can use the use of nitrogen gas

in a timely and accurate in order to keep the request of the parties concerned. Necessary will be designed a

suitable Programmable Logic Controller based monitoring system (PLC) to be able to at any time the pressure

of nitrogen gas.With the monitoring system is expected a user can enter if a nitrogen tube runs out. Information

transmitted through gas nitrogen sensors, then data generated procces by PLCs. Such a system will make it

easier for anyone in terms of gas pressure.

Keywords : nitrogen, use of gas, PLC, pressure, user

Abstrak

Penggunaan gas nitrogen (N2) di industri merupakan suatu hal yang amat vital sebagai salah satu kebutuhan

proses produksi obat – obatan. Gas nitrogen harus selalu tersedia suatu waktu dibutuhkan untuk setiap kegiatan

proses produksi atau proses penelitian di laboratorium. Maka perlu adanya sebuah sistem yang dapat memantau

penggunaan tekanan gas nitrogen secara akurat guna untuk mengantisipasi adanya permintaan dari pihak terkait.

Maka akan di rancang sebuah sistem monitoring berbasis Programmable Logic Controller (PLC) yang dirancang

agar dapat memantau setiap saat tekanan gas nitrogen. Dengan adanya sistem monitoring diharapkan seorang

user dapat mengantisipasi apabila suatu tabung nitrogen akan habis. Informasi tersebut disampaikan melalui

sensor pembaca tekanan gas nitrogen, kemudian diproses olah data oleh PLC. Sistem akan memudahkan siapa

saja dalam memantau keadaan tekanan gas nitrogen.

Kata kunci : nitrogen, penggunaan gas, PLC, tekanan, user

I. PENDAHULUAN

Ilmu pengetahuan dan teknologi yang telah berkembang pesat akan mendorong manusia untuk menghasilkan alat-alat ataupun inovasi baru yang dapat bermanfaat bagi kehidupan pribadi atau instansi disekitar kita. Di PT Sanbe Farma Unit II, memiliki sebuah sistem suplai gas Nitrogen Ultra High Purity (UHP) yakni, gas nitrogen dengan memiliki tingkat kemurnian tinggi sekitar 99.9995 % [1]. Sistem penyuplaian gas nitrogen diberikan kepada pihak produksi dan pihak Laboratorium Quality Control (QC) sesuai dengan kebutuhan berdasarkan panduan pedoman Cara Pembuatan Obat yang Baik (CPOB) [2]. Di PT Sanbe Farma Unit II, sistem penyuplaian gas nitrogen dimonitoring secara sederhana untuk mengetahui tekanan yang tersedia di dalam tabung. Indikator yang digunakan hanya dengan menggunakan regulator standar yang terpasang

pada tabungnya di tempat penyimpanan tabung nitrogen. Proses pemantauan keadaan tekanan gas nitrogen, harus dilakukan teknisi secara berkala ke tempat penyimpanan tersebut [3]. Sedangkan untuk tempat penyimpanan tabung gas nitrogen tersebut harus ditempatkan sesuai dengan standar yang telah ditetapkan [4]. Mengingat ruang lingkup kerja teknisi di PT Sanbe Farma Unit II tidak akan selalu fokus untuk mengamati tekanan gas nitrogen dikarenakan keterbatasan personil, dan apabila adanya suatu pekerjaan yang tingkat prioritas kerjanya tinggi dan tidak dapat ditinggalkan. Maka dikhawatirkan akan adanya suatu masalah yang akan terjadi akibat tidak teramati tekanan gas nitrogen, yang mengakibatkan tabung tersebut kosong dan hal tersebut berakibat fatal terhadap produksi.

Rancang Bangun Sistem Monitoring Penggunaan Gas Nitrogen (N2)

(Deyu Prakorso, Udin Komarudin, Dede Irawan Saputra : 1 - 4)

EPSILON : Journal of Electrical Engineering and Information Technology

Vol. 16. No. 1, April 2018, ISSN : 1693 – 4989

2

Untuk mengatasi masalah tersebut, maka perlu adanya sistem monitoring yang dapat memantau tekanan gas nitrogen dari jarak jauh, atau dari ruangan staf teknik sesuai acuan pedoman data teknis Internasional [5]. Hal tersebut akan sangat bermanfaat bagi semua pihak baik dari divisi teknik maupun divisi produksi karena proses produksi dapat berjalan tanpa adanya kendala dari sistem teknis suplai gas nitrogen. Sistem monitoring akan lebih memudahkan teknisi dalam memantau tekanan gas nitrogen tidak harus langsung terjun ke lokasi penyimpanan gas nitrogen apabila terdapat pekerjaan yang bersamaan harus diprioritaskan.

Berdasarkan hal tersebut, maka diadakan suatu

penelitian untuk membuat suatu alat yang dapat

memonitoring penggunaan gas nitrogen di

lingkungan industri farmasi dan juga berfungsi

sebagai pengingat jika tekanan gas nitrogen

berkurang, yang sebelumnya telah diatur tekanan

minimal dari gas nitrogen tersebut.

II. METODE Metode yang dilakukan untuk terbagi menjadi

dua metode sebagai berikut.

A. Studi pustaka

Mencari dan mengumpulkan data dari buku,

internet serta literatur yang berkaitan dengan

perancangan dan pembuatan alat.

B. Perancangan perangkat keras, perangkat

lunak, dan analisa alat

Perancangan alat dilakukan dengan beberapa

tahapa sebagai berikut.

1. Mengumpulkan bahan - bahan yang akan

dipergunakan untuk perancangan alat.

2. Melakukan perancangan alat sistem

monitoring penggunaan gas nitrogen

berbasis PLC.

3. Membuat perancangan tombol kontrol

simulasi.

4. Membuat perancangan output untuk alarm

/ buzzer.

5. Membuat perancangan output untuk

lampu light emitting diode (LED) sebagai

indikator.

6. Melakukan perancangan software (ladder

diagram) untuk simulasi.

7. Melakukan sinkronisasi antara hardware

dan software.

8. Melakukan kegiatan - kegiatan atau

percobaan yang dapat menunjang

perencanaan alat.

III. HASIL DAN DISKUSI Rancangan masukan dan keluaran dari sistem monitoring penggunaan gas nitrogen dapat dilihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 1. Rancangan masukan dan keluaran dari sistem monitoring penggunaan gas nitrogen.

EPSILON : Journal of Electrical Engineering and Information Technology

Vol. 16. No. 1, April 2018, ISSN : 1693 – 4989

3

Keterangan gambar 1 adalah sebagai berikut.

1. Gambar 3. (1) merupakan sumber gas nitrogen

bertekanan tinggi.

2. Gambar 3. (2) adalah solenoid valve dan

sensor untuk menghantarkan informasi ke

pada panel kontrol.

3. Gambar 3. (3) merupakan panel kontrol,

berfungsi sebagai kontrol pemakaian gas dan

merupakan sumber informasi untuk

mengetahui tekanan gas yang tersedia dari

tabung cradle.

4. Gambar 3. (4) adalah tampilan HMI indikator

penggunaan gas nitrogen.

5. Gambar 3. (5) merupakan keluaran informasi /

output yang berfungsi sebagai pengingat bila

adanya masalah dalam sistem monitoring gas

nitrogen.

Adapun untuk batasan level kapasitas tekanan

nitrogen dapat dilihat pada tabel 1.

TABEL 1. LEVEL KAPASITAS TEKANAN

NITROGEN

Jenis

Tabung

Skala volume

(%) Fungsi (warna)

Tabung 1 100 50 30 Hijau Kuning Merah

Tabung 2 100 50 30 Hijau Kuning Merah

Tabung 3 100 50 30 Hijau Kuning Merah

Keterangan untuk tabel 1 adalah sebagai berikut.

1. Jika isi tabung berada pada skala 100 %

memiliki level aman.

2. Jika isi tabung berada pada skala 50 %

memiliki level waspada.

3. Jika isi tabung berada pada skala 30 %

memiliki level peringatan sehingga harus

segera dilakukan persiapan untuk penggantian

dengan tabung baru.

A. Pengujian hardware

Pengujian ini dilakukan untuk dapat menguji

fungsi dari hardware secara keseluruhan.

Pengujian perangkat keras meliputi pengujian

masukan, komunikasi antara PLC dan tombol

kontrol serta pengujian hasil programming

hardware PLC dan HMI. Hardware yang

digunakan seperti terlihat pada gambar 2.

Gambar 2. Pengujian hasil programming

hardware PLC dan HMI

B. Analisas simulasi

Pada saat simulasi monitoring berbasis PLC

bekerja, sistem akan bekerja secara manual

ataupun otomatis. Sistem manual yaitu, sistem

pemakaian gas nitrogen dapat disimulasikan

dengan memilih tombol pada panel kontrol.

Sedangkan untuk sistem otomatis, sistem

kerjanya yaitu bila simulasi di jalankan, program

akan membaca tekanan tabung secara kontinu

dari satu tabung ke tabung selanjutnya bila

tabung sebelumnya telah habis gas nitrogennya.

IV. KESIMPULAN

Dari hasil uji sistem monitoring gas nitrogen

dapat diambil kesimpulan bahwa :

1. perancangan dan pengimplentasian sistem

telah berhasil dan dapat digunakan sebagai

sebuah sistem kerja yang baru.

2. tekanan gas nitrogen pada tabung cradle

dapat dipantau dari jarak jauh melalui HMI

berupa persentase angka.

3. sistem monitoring penggunaan gas nitrogen

ini dapat dijadikan pengingat ketika

persentase tekanan gas nitrogen sudah

mencapai 30%.

Beberapa saran yang dapat dilakukan pada

penelitian berikutnya yaitu:

1. pengembangan dari sistem Human Machine

Interface (HMI) yang digunakan dengan

menggunakan HMI yang lebih modern bukan

hanya sekedar menggunakan software

simulasi biasa.

2. meningkatkan kehandalan system dengan

didukung oleh berbagai hal, contohnya seperti

material, alat, dan kelengkapan fitur – fitur

tampilan monitoring yang akan ditampilkan.

Rancang Bangun Sistem Monitoring Penggunaan Gas Nitrogen (N2)

(Deyu Prakorso, Udin Komarudin, Dede Irawan Saputra : 1 - 4)

EPSILON : Journal of Electrical Engineering and Information Technology

Vol. 16. No. 1, April 2018, ISSN : 1693 – 4989

4

DAFTAR PUSTAKA

[1] Waterston, Charles D.; Macmillan Shearer, A.

(July 2006).

[2] WHO, “Technical Report Series” (TRS) (970-2012).

[3] ISPE, “Baseline Pharmaceutical Engineering Guide”, 2012.

[4] CPOB, “Cara Pembuatan Obat yang Baik”, 2001.

[5] ISPE, “Good Practice Guide on Heating, Ventilation, and Air Conditioning (HVAC)” October, 2009.

[6] Rusyani, Tabrani dkk. “Metode Penelitian”. Yogyakarta: Pustaka Pelajar, 1997.

[7] George R. Terry, “Principles of Management”. (Alih bahasa winardi), Alumni Bandung, 2006.

[8] Elektronika_lanjut-BAB1-sc.pdfZuhal, Prinsip Dasar Elektroteknik, Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama.

[9] H. R. Iskandar, “Processing control structure,” p.256, 2009.

[10] Budiyanto, M.,A. Wijaya, Pengenalan Dasar – dasar PLC (Programmable Logic Controller), Gava Media, Yogyakarta, W. Bolton, Programmable Logic Controllers, Fourth Edi, 2006.

[11] OMRON. SYSMAC CP1L,” Introduction Manual”, 2009.

[12] Tague, N. R” The Quality toolbox”, (2th ed.), 2005.